《材料成型技术基础》复习思考题

1013页《材料成形技术根底》复习思考题第一篇铸造些？充型力气缺乏，会产生浇缺乏、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。提高充型力气的方法：选择凝固温度范围小的合金；适当提高浇注温度、充型压力；4〕合理设计浇注系统构造；铸型预热，合理的铸型蓄热系数和铸型发气量；合理设计铸件构造。影响液态合金充型力气的主要因素有哪些？影响液态合金充型力气的主要因素有：流淌性、铸型条件、浇注条件和铸件构造等。浇注温度过高或过低，对铸件质量有何影响？浇注温度过低，会产生浇缺乏、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。浇注温度过高，液态合金的收缩浇注温度过高或过低，都会产生气孔。如何实现同时凝固？目的是什么？该原则适用于何种外形特征的铸件？铸件薄璧部位设置在浇、冒口四周，而厚璧部位用冷铁加快冷却，使各部位的冷却速度趋于全都，从而实现同时凝固。目的：防止热应力和变形。该原则适用于壁厚均匀的铸件。留意：壁厚均匀，并非要求壁厚完全一样，而是铸件各部位的冷却速度相近。试述产生缩孔、缩松的机理。凝固温度范围大的合金〔糊状凝固孔倾向大还是缩松倾向大？与铸铁相比较，铸钢〔非纯金属〕的缩孔、缩松倾向如何？〔或写为：体收缩量＞线收缩量；工艺缘由则是由于补缩缺乏。凝固温度范围大的合金，其缩松倾向大。与铸铁相比较，铸钢的缩孔、缩松倾向大。试述冒口与冷铁的作用。冒口：补缩、排气。一批铸钢棒料Φ200×Lm加工：沿其轴线，在心部钻Φ80mm通孔，加工后棒料长度为L１；80mm的轴，车削后的长度为L2。 是否相等。L1>L>L2

试举例分析影响铸铁力学性能的主要因素。提示：基体组织；G的外形和大小。①基体组织为F时，塑性、韧性较好，但强度、硬度较低。基体组织为P时，塑性、韧性较低，但强度、硬度较高。②G从片状→团絮状→球状，力学性能渐渐上升。G由大变小，以及G均布时，则力学性能↑。试述孕育铸铁的生产原理。与一般HT相比：在力学性能上孕育铸铁有何特点？常用于什么场合？F→P；G由粗大→细小、均布。璧厚较大的中、小型铸件。铁的组织和力学性能会产生哪些影响？把握碳当量；热处理：G化退火以及正火。石墨化倾向大，石墨较粗大，灰口铸铁的基体组织倾向于形成F，故强度、硬度较低。反之P，故强度、硬度较高。试述铸造中常用的孕育剂、球化剂。球墨铸铁在球化处理后，为何还要进展孕育处理？75硅铁。球化剂：稀土镁合金〔RE-M。孕育处理可以促进石墨化倾向，还可使石墨球圆整、细化。简述QT的铸造工艺特点。〔也即退让性较好时缩松等缺陷。好时，不用冒口和冷铁，同时凝固原则。简洁产生夹渣和皮下气孔。球铁的出炉温度高于1400℃。试从以下几个方面比较球铁〔墨铸〕和可铁〔锻铸：、Si含量;方法;力学性能;适用范围。可铁：C、Si含量较低，生产时先获得白口，且多承受定向凝固原则〔∵无G析出，体收缩大，缩孔、缩松倾向大G杆等。球铁：C、Si含量较高，生产时需经球化、孕育处理，力学性能较高，适用于受力较大的曲轴、连杆等。留意：承受冲击、外形简洁的薄璧小件时选择KTH.特点。一般灰铸铁和球墨铸铁的成分均接近共晶成分，而可锻铸铁的碳当量低。FPF+P。一般灰铸铁的强度低；KT和QT的强度较高，且具有确定的塑性和韧性，其中QT的强度最高。试从力学性能、铸造工艺性能两个方面比较铸铁和铸钢，并表达铸钢的应用范围。铸铁铸造工艺性能较好，铸钢力学性能较好。铸铁。试述铸钢生产的一般特点。以下措施：铸型应具备高的耐火度、透气性、合理的紧实度。合理选用凝固原则(一般，定向/挨次凝固；简洁件，复合凝固)。必需热处理。退火适于≥0.35%C或构造特别简洁的铸钢件；正火适于＜0.35%C的铸钢件。合理选择浇注位置与合理选择分型面，两者的目的是否一样？化铸造工艺。可见，两者的目的是不同的。模样、铸件〔毛坯、零件三者在尺寸、外形、构造上有何区分？模样、型腔、铸件和零件之间的关系名称 模样特征大小 大大于铸件尺寸 一个收缩率

型腔大与模

小比零件多一个加工余量

最小小于铸件包括型芯 与铸外形 芯等外形 反凹凸

包括零件中小孔洞等不 尺铸出的加工部 寸和公差要求分与零件相比)空实与零件相比)

凸 凹 凸 凸实心 空心 实心 实心试述起模斜度与构造斜度的作用和区分。铸造斜度分为构造斜度和拔模斜度两种。它们的作用主要都是便于起模。为了便于从铸型中取出模型，凡垂直于分型面的铸件壁应具有确定的倾斜度；为从芯盒中取出型芯的便利，铸件上相应的部位亦应由确定的倾斜度。区分：构造斜度是在铸件构造设计阶段，在铸件非加工外表设置的；起模斜度影响因素模样材料：金属模↓，木模↑。造型方法：机器造型α，较小。h↑，α〔留意，与模锻斜度不同〕所处位置：内壁，α较大在铸造中，什么是叫芯头和芯座？它们的尺寸大小是否一样？芯头是指砂芯的外伸局部，是型芯的定位、支撑和排气构造。芯头如以下图。芯头有垂直和芯座L〔高s等。尺寸可参照教材。要点：①整体造型〔而且为手工造型之挖砂造型；留意：从今题可以看出芯头的作用为定位、支撑、排气和便于清理铸件。是什么？加强肋的厚度是否应大于或等于被加强壁的厚度？在铸件上常设置加强肋并且在有孔的部位设置凸台。设置加强肋的目的是：①避开增加铸件壁厚；②保证铸件刚度。设置凸台的目的是减小璧厚，使璧厚尽量均匀。加强肋的厚度应小于被加强壁的厚度。试分析铸造应力的产生气理及防治措施。铸造应力主要有热应力和收缩应力〔或机械应力/相变应力〕两种。热应力是由于铸件璧厚不均匀，各局部冷却速度不同，导致在同一时期铸件各局部收缩不全都而引起的应力〔内因〕 同时凝固原则、去应力退火〔人工时效、反变形。〔或机械应力〕是由于合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒口系统的机械阻力〔外因〕防止：提高铸型以及型芯的退让性、去应力退火〔人工时效。留意教材中相关内容。什么是定向凝固原则？其目的是什么？具有何种外形特征的铸件宜采用定向凝固？设计这类铸件时，应如何使其壁厚分布合理？所谓挨次凝固/定向凝固，是使铸件按规定方向从一局部到另一局部渐渐凝固的过程〔向一个方向均匀增厚。目的：削减缩孔、缩松倾向。通过在铸件不同部位放置冷铁、冒口，可实现挨次凝固/定向凝固。铸件壁厚应合理分布：使铸件向一个方向渐渐均匀增厚。素有哪些？⑴璧厚既不能过大，也不能过小，由于，晶粒粗大；G化倾向↑基体中晶粒粗大；G化倾向↑基体中F体↑，P体量V冷↓↓↓合金液充型力气↓；过小V冷↑↑，灰口铸铁的表位易产生白口组织。⑵影响铸件壁厚的因素：推举了“临界壁厚”3最小允许壁厚。②铸件的刚度。增加铸件的刚度不能单靠增加壁厚，常常需要合理地设计铸件的截面外形。如加强肋〔肋板的厚度，应小于被加强壁的厚度。加强肋，又称拉肋，防变形肋〔提高刚度嘛。强，行〔形，发啦！这两类铸肋，也即加强肋和割肋，它们的厚度都小于铸件的壁厚。！其次篇金属压力加工〔〕材料组织细密化、成分均匀化、锻造流线分布合理化。再结晶。尤为重要；回复：消退应力，冷卷弹簧的去应力退火〔250～300℃；再结晶：消退冷变形硬化，多次拉深中间的再结晶退火。何谓锻造比？压力加工时，为什么要选择适宜的锻造比？锻造比：评价锻造过程中金属材料变形程度的参数。Y1。Y反映了锻件变形程度与锻件力学性能之间的关系。Y↑，内部孔隙被焊合——组织细密化偏折的碳化物、树枝晶被打碎——成分均匀化。Y↑↑，锻造流线形成——各向异性因此，要选择适当的锻造比。对钢的锻造性能的影响。锻造性能评价指标：塑性和变形抗力。加热温度开头T℃↑ 材料的锻造性能↑T℃↑↑两种状况 过热——晶粒粗大〔订正方法：正火〕过烧——局部可切除，大面积则锻件报废可见，过热和过烧是锻件加热时可能消灭的缺陷，但过热可以修复，过烧却不能修复。变形速度两对冲突综合作用：内能散失——累积、加工硬化——再结晶变形速度较小时，锻造性能↓；变形速度超过临界值后，锻造性能↑应力状态对塑性的影响：——阻碍微裂纹产生、扩展拉应力数目↑塑性↓——促使微裂纹扩展对变形抗力的影响压应力数目↑，变形抗力↑拉应力数目↑，变形抗力↓ 参见补充课件。5试分析金属塑性变形的根本规律及其应用体积不变条件：塑性变形前后体积不变，ε1+ε2+ε3=0应用：计算坯料质量和各种工序间的尺寸。最小阻力定律应用：让金属按规定方向流淌，以获得所需外形和尺寸的锻压件。自由锻有何优点？什么状况下应承受自由锻？优点：不用模具，可局部成形。试分析以下说法是否正确：随着碳含量的增加，钢的始锻温度增高。800℃左右。kg.f。空气锤的规格是以其落下局部的质量表示其吨位。水压机对锻件的作用力是静压力。正确。过热是锻件加热过程中可能发生的不行挽回的缺陷。过热可用正火消退与蒸汽-空气锤相比，水压机有何优点？与蒸汽-空气锤相比，水压机优点：⑴锻透深度大——细晶粒组织的锻件；⑵静压力—— 注：锻透深度大是由于变形速度慢，再结晶充分。自由锻工序分为哪三类？各包含哪些根本内容？精整工序：平坦、校直。绘制自由锻件图时，应考虑哪些主要因素？①敷料：简化锻件外形，便于锻造。②加工余量。③锻件公差。把握自由锻零件的构造工艺性原则。总原则：外形不宜简洁。截面和空间曲线形外表。B模型锻造有何优点？什么状况下应承受模锻？模锻优点：生产率高、尺寸准确等。150kg应用：大批大量生产，150kg。长杆类锻件模锻，一般在平锻机上进展锻造，且。模锻的根本工艺过程包括哪几个阶段？模锻的四个根本阶段：制坯、预锻、终锻、精整。胎模锻是否属于模锻？试述胎模锻的优点和适用范围。胎模锻介于模锻和自由锻之间，故具有两者的局部优点。适于中、小批生产。模锻斜度有何作用？在模锻零件的哪类外表上必需设置模锻斜度？为3°、5°、7°、10°……等标准度数？为便于锻件出模，垂直于分模面的外表必需有斜度，称为模锻斜度。外壁斜度一般取3°、5°、7°、10°等标准度数。内壁斜度应比外壁斜度大2°～5°，由于内壁冷缩，夹紧工件。模膛深度与相应宽度的比值(h／b)越大，则斜度越大。之所以取标准度数，是便于承受标准指状铣刀加工。留意，比照铸造中的起模斜度，起模斜度影响因素模样材料：金属模↓，木模↑。造型方法：机器造型α，较小。h↑，α〔与模锻斜度不同〕所处位置：内壁，α较大试述模锻圆角的作用。圆角半径作用：①削减金属流淌的阻力——有利于金属布满模锻。——提高锻模寿命；留意与铸造圆角的作用比较。试分析比较自由锻件〔避开空间曲面构造〕与模锻件设计的异同一样点：都要考虑敷料、加工余量和公差。不同点：模锻件要考虑分模面的选择、在加工外表设置模锻斜度〔便于起模〕和模锻园角〔便于金属充膛削减应力相差过大，薄壁、高筋、凸起等构造，模锻件应避开深孔和多孔构造；模锻件削减余块，简化模锻工艺。自由锻件应避开空间曲面构造等。在设计落料模时，如何确定凹、凸模的尺寸？以凹模尺寸为基准，减去间隙，设计凸模。模具刃口尺寸精度比冲压件精度高2～3级。加一题：在设计冲孔模时，如何确定凹、凸模的尺寸？1〕2〕3〕2～3级。试述材料最小相对弯曲半径及其影响因素。min最小相对弯曲半径r /t：在变形区外外表不发生破坏的条件下弯曲所能到达r/t的最小值。minmin影响因素：①塑性越好，则r /t越小；minmin②t越小，则r /t越小。min③板料的纤维方向与折弯线垂直时，rmin/t最小试分析：拉深时，工件被拉穿〔即拉裂〕的缘由。应如何防止？拉裂：拉应力超过材料强度极限；起皱：环形局部压力过大，失稳起皱。序号1缘由m过小〔拉伸系数〕措施屡次拉深，再结晶退火2变形程度越大，越简洁拉裂模具刃口圆角半径过小增大模具刃口圆角半径3Z过小〔凸凹模间隙〕Z4压边力过大减小压边力什么是复合冲模？它在构造上有何特点？22个以上的冲压模具。构造特点：有一个凸凹模〔既可做凸模又可做凹模。第三篇焊接试述冶金连接的原理和特点。件到达原子结合，形成永久性接头的加工方法。焊、锻〔压〕－焊等联合构造；可修补铸件、锻件以及局部受损坏的零件；缺点：会产生焊接应力和变形。试述焊条药皮的主要作用。有:①造气、造渣，起保护作用，防止气孔、夹渣；②冶金作用，如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；③稳弧、脱渣等作用，以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美观的焊缝。为什么碱性焊条一般均应承受直流反接？碱性焊条含有的萤石，故一般均承受直流反接。――“简〔碱〕直反了”与碱性焊条。焊条的稳弧性较差，对锈、水、油污的敏感性大，简洁产生气孔，有毒气体和烟尘多。〔焊接〕工艺性好些，碱性焊条的〔焊缝〕力学性能高些。试述构造钢焊条的选用原则。主要考虑焊缝的力学性能要求。①强度－按“焊缝与母材等强度级别”原则。即：焊条熔敷金属强度不低于母材，且应相近，不宜高出太多。②塑性、韧性－重要的焊缝、动载荷和构造刚度大时一般选用碱性焊条。试述不锈钢焊条的选用原则。“焊缝与母材同化学成分类型”原则。把握典型构造钢焊条：E4313E5015的编号含义。E置，0或1E4313是典型的酸性焊条，其熔敷金属抗拉强度的最小值为420MPa，适合全方位焊接。药皮E5015是典型的碱性焊条，其熔敷金属抗拉强度的最小值为490MPa。适宜全方位焊接。药皮类型为低氢钠型。碱性焊条中含有CaF，它可以降低2焊缝中的含氢量。低碳钢焊接接头包括哪几个区域？不对。焊接接头中的熔合区和过热区的力学性能最差，其性能可能低于母材。试述埋弧焊、电渣焊、电阻焊和钎焊四者之间的区分、各自的优点和适用范围。要施加压力，压力焊通常不需要焊剂，也不需要填料。垂直立焊。埋弧自动焊优点：效率高、焊接质量好。应用：批量生产的中、厚板、平直、环状焊缝。电渣焊优点：生产率高、焊接质量好、焊接厚件不用开坡口，应用：厚度30mm以上的厚板〔450mm〕等。电阻焊优点：生产率高、焊接接头质量高、变形小。于压力焊。应用：点焊适合于薄板件的焊接，如汽车掩盖件等冷冲压件的焊接等。钎焊优点：接头光滑平坦变形小、焊接适应性好、生产率高，应用：异性材料的焊接、电子、电器、硬质合金刀具等。什么是阴极裂开现象〔阴极雾化作用〕？它是不是氩弧焊焊接过程中的独有现象？为什么焊接重要的铝合金件多承受氩弧焊？试述氩弧焊的常用接法。并去除掉，在惰性气体的保护下，形成清洁的金属外表，这种现象称为阴极裂开现象。焊接质量好，而在一般手弧焊条件下，由于氧化铝膜熔点高〔约2050℃，难以去除氧化铝膜，故焊接重要的铝合金多承受氩弧焊。氩弧焊的常用接法：参见课件。可见，对重要的铝合金件进展氩弧焊时，可承受直流反接〔熔化极氩弧焊〕或沟通〔钨极氩弧焊。16、45钢、65钢的焊接性能和常用的焊接方法。16钢：焊接性能好，几乎全部的焊接方法都可用。但低温或焊接大厚件时需预热。45钢：淬硬倾向较大，焊接性能较差。焊前低温预热150～250℃，焊后缓冷，以削减热应力。600～700400℃，施焊，焊后缓冷，马上去应力退火。埋弧焊和电渣焊的焊接过程有何区分？各适用于什么场合？250mm20-25mm以下工件不用开坡口。电渣焊是利用电流通过熔渣时产生的电阻热加热并熔化焊丝和母材进展焊接的。焊接位置一般为立焊。电渣焊金属熔池的凝固速率低，气体和杂质较易浮出，故产生气孔、夹渣的〔正火30mm100mm450mm厚的焊件。试分析铸铁焊接性能极差的缘由。铸件含碳量高，塑性极低，焊接性差。铸铁焊补的特点：①强度低、脆性大，易裂。②碳、硅猛烈氧化，产生气孔、硅酸盐夹杂物。③快冷易消灭白口组织，焊后难于机